機電一體化係統設計（第2版） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　本書論述瞭機電一體化技術的基本原理、機電一體化係統的構成以及電路設計。全書共7章。內容包括：機電一體化技術的基本概念，機電一體化係統中的機械係統、檢測係統、執行係統、計算機控製控製係統的設計等。本書注重理論與實際的結閤，重視解決工程實際問題，並力求做到突齣重點，層次分明，語言易懂，便於讀者自學。

作者簡介

　　俞竹青，江蘇工業學院，機械工程係教師。長期從事機電一體化發現的理論與實踐的研究與教學。主要作品有：《機電一體化係統社》。

目錄

第1章 概論 （1）
1．1 機電一體化概念 （1）
1．2 機電一體化係統的構成 （1）
1．3 機電一體化關鍵技術 （2）
復習思考題 （3）
第2章 機械係統部件及其設計 （4）
2．1 概述 （4）
2．1．1 機電一體化産品對機械係統部件的基本要求 （4）
2．1．2 機電一體化産品機械係統的基本組成及其功能 （5）
2．2 機械傳動機構 （5）
2．2．1 齒輪傳動機構及其設計 （6）
2．2．2 絲杠螺母機構及其選用 （15）
2．2．3 同步帶傳動 （30）
2．3 導嚮與支承機構 （37）
2．3．1 迴轉運動支承 （37）
2．3．2 直綫運動支承 （42）
2．3．3 框架類支承構件 （55）
2．4 機械執行機構 （60）
2．4．1 機械執行機構的功能 （60）
2．4．2 機械執行機構的分類 （62）
2．4．3 機械執行機構設計的要求 （63）
2．4．4 機械執行機構設計的步驟 （64）
復習思考題 （65）
第3章 檢測傳感器及其接口電路 （66）
3．1 溫度傳感器 （66）
3．2 力傳感器 （69）
3．2．1 金屬電阻應變片式力傳感器 （69）
3．2．2 半導體應變式力傳感器 （71）
3．3 位移測量傳感器 （71）
3．3．1 電容位移傳感器 （71）
3．3．2 氣隙電感位移傳感器 （72）
3．3．3 差動變壓器結構電感式位移傳感器 （73）
3．3．4 渦流電感式位移傳感器 （75）
3．4 光電傳感器 （75）
3．5 光電編碼器 （79）
3．5．1 增量式光電編碼器構成及原理 （79）
3．5．2 絕對式光電編碼器構成及原理 （81）
3．5．3 增量式光電編碼器計數電路 （81）
3．6 差分信號傳輸 （83）
3．7 電流環信號傳輸 （85）
3．8 運算放大器的基本電路 （86）
復習思考題 （87）
第4章 執行元件及控製 （89）
4．1 執行元件的分類 （90）
4．1．1 電動執行元件 （90）
4．1．2 氣動執行元件 （91）
4．1．3 液壓執行元件 （91）
4．2 直流電動機的基本工作原理 （92）
4．3 三相異步電動機的鏇轉磁場 （93）
4．4 步進電動機 （94）
4．5 直綫電動機 （96）
4．5．1 直綫感應電動機 （97）
4．5．2 直綫直流電動機 （99）
4．5．3 直綫步進電動機 （100）
4．6 直流電動機的驅動控製 （102）
4．6．1 開關型功率接口電路 （102）
4．6．2 直流電動機PWM驅動方式 （106）
4．6．3 IR2130三相驅動控製集成芯片 （109）
4．7 交流伺服電動機控製 （111）
4．8 電-氣比例閥、伺服閥 （113）
4．8．1 比例電磁鐵 （113）
4．8．2 滑閥式電氣方嚮比例閥 （115）
4．8．3 動圈式二級方嚮伺服閥 （116）
4．8．4 動圈式壓力伺服閥 （117）
4．8．5 脈寬調製伺服閥 （118）
4．8．6 電-氣比例伺服係統的應用實例（柔性定位伺服汽缸） （120）
4．9 電-液比例閥、伺服閥 （121）
4．9．1 電-液伺服閥 （121）
4．9．2 電-液比例閥 （124）
復習思考題 （125）
第5章 單片機及接口電路設計 （127）
5．1 MCS-51單片機 （127）
5．1．1 MCS-51單片機的引腳描述及片外總綫結構 （127）
5．1．2 MCS-51單片機片內總體結構 （129）
5．1．3 MCS-51單片機基本外圍電路 （130）
5．1．4 MCS-51單片機看門狗電路（MAX6814） （132）
5．2 A/D轉換及與單片機接口電路設計 （133）
5．3 多路模擬開關 （135）
5．4 AVR單片機簡介 （137）
5．4．1 ATmega128的結構和主要特點 （137）
5．4．2 ATmega128的封裝和引腳 （138）
5．4．3 ATmega128的I/O端口描述 （140）
5．4．4 ATmega128端口的第2功能 （141）
5．4．5 ATmega128的時鍾係統 （146）
5．5 AVR單片機開發工具（ATmega128） （147）
5．5．1 ICCAVR集成開發環境 （147）
5．5．2 ICCAVR介紹 （148）
5．5．3 ICCAVR導遊 （153）
5．5．4 ICCAVR C庫函數與啓動文件 （155）
5．5．5 訪問AVR硬件的編程 （156）
5．6 ATmega128基礎實例 （157）
5．6．1 發光二極管應用實驗 （157）
5．6．2 鍵盤電路應用實例 （160）
復習思考題 （162）
第6章 機電一體化係統的抗乾擾設計 （163）
6．1 電磁乾擾形成的條件 （163）
6．2 乾擾源 （164）
6．2．1 供電乾擾 （164）
6．2．2 過程通道乾擾 （164）
6．2．3 場乾擾 （165）
6．3 提高係統抗電源乾擾能力的方法 （165）
6．3．1 配電方案中的抗乾擾措施 （165）
6．3．2 利用電源監視電路抗電源乾擾 （166）
6．3．3 用Watchdog抗電源乾擾 （166）
6．4 電場與磁場乾擾耦閤的抑製 （167）
6．4．1 電場與磁場乾擾耦閤的特點 （167）
6．4．2 電場與磁場乾擾耦閤的抑製 （168）
6．5 幾種接地技術 （172）
6．5．1 單點接地 （172）
6．5．2 多點接地 （172）
6．5．3 混閤單點接地 （173）
6．5．4 混閤多點接地 （173）
6．5．5 接地的一般性原則 （174）
6．6 過程通道抗乾擾措施 （175）
6．7 模擬信號的綫性光耦隔離 （177）
6．7．1 HCNR200基本工作原理 （178）
6．7．2 HCNR200的基本工作電路 （178）
6．7．3 HCNR200應用電路設計 （179）
6．8 空間乾擾的抑製 （180）
6．9 軟件抗乾擾技術 （180）
6．9．1 實施軟件抗乾擾的必要條件 （181）
6．9．2 數據采樣的乾擾抑製 （181）
6．9．3 程序運行失常的軟件抗乾擾措施 （182）
6．10 鐵氧體插損器 （182）
6．10．1 鐵磁性材料（鐵氧體）特性 （182）
6．10．2 磁導率對電磁乾擾的影響 （183）
6．10．3 鐵氧體的特性阻抗 （184）
6．10．4 鐵氧體插損器件及應用 （186）
復習思考題 （191）
第7章 機電一體化係統設計實例 （192）
7．1 RC伺服電動機控製 （192）
7．1．1 RC伺服電動機簡介 （192）
7．1．2 RC伺服電動機的內部組成 （192）
7．1．3 RC伺服電動機的控製 （193）
7．1．4 硬件電路圖 （194）
7．1．5 RC伺服電動機的正嚮鏇轉和逆嚮鏇轉控製實驗 （194）
7．1．6 RC伺服電動機鏇轉相應角度實驗 （195）
7．1．7 RC伺服電動機速度控製實驗 （196）
7．2 步進電動機應用軟/硬件設計實例 （198）
7．2．1 步進電動機概述 （198）
7．2．2 步進電動機的分類與結構 （198）
7．2．3 步進電動機的基本參數 （198）
7．2．4 步進電動機的特性 （200）
7．2．5 反應式步進電動機的結構 （200）
7．2．6 反應式步進電動機的工作原理 （202）
7．2．7 步進電動機的失步、振蕩及解決方法 （204）
7．2．8 步進電動機的控製 （206）
7．2．9 步進電動機的應用設計 （208）
7．3 小型打印機係統 （210）
7．3．1 硬件電路設計 （210）
7．3．2 典型器件選型及介紹 （214）
7．3．3 硬件電路 （215）
7．3．4 軟件設計 （217）
7．3．5 經驗總結 （221）
7．4 直流電動機的控製實例 （222）
7．4．1 硬件電路設計 （222）
7．4．2 典型器件選型及介紹 （223）
7．4．3 硬件電路 （226）
7．4．4 軟件設計 （229）
復習思考題 （236）

前言/序言

　　機電一體化是多學科領域綜閤交叉的技術密集型係統工程。它是融閤檢測傳感技術、信息處理技術、自動控製技術、伺服驅動技術、精密機械技術、計算機技術和係統總體技術等多種技術於一體的新興綜閤性學科。隨著機電一體化技術的産生與發展，在世界範圍內掀起瞭機電一體化熱潮，它使機械産品嚮著高技術密集的方嚮發展。當前，以柔性自動化為主要特徵的機電一體化技術發展迅速，水平越來越高。任何一個國傢、地區、企業若不擁有這方麵的人纔、技術和生産手段，就不具備國際、國內競爭所必需的基礎。要徹底改變目前我國機械工業麵貌，縮小與國外先進國傢的差距，必須走發展機電一體化技術之路，這也是當代機械工業發展的必然趨勢。
　　機電一體化的優勢在於從係統、整體的角度齣發，將各相關技術協調綜閤運用而取得整體優化效果，因此在機電一體化係統設計開發的過程中，特彆強調技術融閤和學科交叉的作用。麵對機械工業嚮機電一體化方嚮快速發展，作為培養這方麵高級技術人纔的高等院校就不應僅限於嚮學生分離地介紹機械技術、微電子技術、計算機技術等機電一體化共性基礎知識，還應在此基礎上從係統設計的角度齣發，通過“機電一體化係統設計”專業課教學及相應實踐教學環節，使學生真正瞭解和掌握機電一體化的實質及其係統設計的理論和方法。隻有這樣，纔能使學生真正靈活地運用相關技術進行機電一體化産品的分析、設計與開發，達到知識、能力的統一。
　　本書是為瞭適應高校機械類各專業及其他相近專業的“機電一體化係統設計”教學要求而編寫的。作為教材，編者在文字敘述上力求深入淺齣、循序漸進；在內容安排上既注意瞭基礎理論、基本概念的係統性闡述，同時也考慮到工程設計人員的實際需要，在介紹各種設計方法時盡可能具體實用，書中給齣的具體電路圖都是實驗驗證可行的。本書共7章，主要內容包括：概論、機械係統部件及其設計、檢測傳感器及其接口電路、執行元件及控製、單片機及接口電路設計、機電一體化係統的抗乾擾設計、機電一體化係統設計實例。
　　本書由俞竹青、硃目成擔任主編。常州大學俞竹青編寫第1、3、6章，西南科技大學硃目成編寫第7章，常州工學院金衛東編寫第2章，江蘇技術師範學院李尚榮編寫第5章，常州工學院何亞峰編寫第4章。全書由俞竹青、硃目成承擔統稿工作。
　　由於編者水平和經驗有限，加之時間倉促，書中難免存在錯誤疏漏之處，敬請讀者批評指正。
　　作者
　　2016年5月

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